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荣资商城2号楼工程设计任务书.doc

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商城 工程设计 任务书
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目 录中文摘要……………………………………………………………….Ⅰ英文摘要….……………………………………………………………Ⅱ第 1 章 设计资料………………………………………………………41.1 工程概况………………………………………………………41.2 气象、水文、地质资料 ……………………………………41.3 结构抗震等级………………………………………………….41.4 变形缝设置…………………………………………………….41.5 设计依据及计算基本条件…………………………………….51.5.1 设计依据…………………………………………………….51.5.2 计算基本条件……………………………………………….5第 2 章 结构布置与计算简图………………………………………… 52.1 设计资料……………………………………………………….52.1.1 设计标高…………………………………………………….52.1.2 墙身做法……………………………………………………..52.2 梁柱截面尺寸的确定…………………………………………...52.2.1 梁截面尺寸的确定…………………………………………..52.3 计算简图…………………………………………………………62.4 柱截面尺寸的确定………………………………………………82.5 屋面板、楼面板…………………………………………………82.5.1 楼面做法……………………………………………………...82.5.2 屋面做法……………………………………………………...82.5.3 门窗做法……………………………………………………...82.6 材料的选取………………………………………………………8第 3 章 荷载计算………………………………………………………...93.1 屋面及楼面的可变荷载标准值…………………………………93.2 重力荷载计算…………………………………………………….93.2.1 屋面及楼面的永久荷载标准值………………………………93.2.2 顶层重力荷载代表值………………………………………...103.2.3 三~五层重力荷载代表值…………………………………….113.2.4 二层重力荷载代表值………………………………………...123.2.5 一层重力荷载代表值………………………………………...12第 4 章 线刚度计算……………………………………………………...144.1 梁、柱线刚度计算………………………………………………144.1.1 梁的线刚度计算……………………………………………...144.1.2 柱的线刚度计算……………………………………………...14第 5 章 地震作用下内力和侧移计算…………………………………...175.1 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算……………175.1.1 自振周期计算………………………………………………...175.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算………………………...185.1.3 变形验算………………………………………………….195.1.4 地震作用下框架的内力分析…………………………….20第 6 章 竖向荷载作用下内力计算………………………………….226.1 竖向荷载作用下框架结构的内力计算……………………..226.1.1 计算单元………………………………………………….226.1.2 荷载计算………………………………………………….236.1.3 内力计算………………………………………………….26第 7 章 框架内力组合……………………………………………….407.1 横向框架内力组合…………………………………………..407.1.1 结构抗震等级…………………………………………….407.1.2 框架柱的内力组合……………………………………….417.1.3 框架梁的内力组合……………………………………….45第 8 章 截面设计…………………………………………………...488.1 框架梁………………………………………………………..488.1.1 正截面受弯承载力计算………………………………….488.1.2.斜截面受剪承载力计算………………………………….508.2 框架柱………………………………………………………..508.2.1 柱端弯矩调整…………………………………………….508.2.2 正截面设计……………………………………………….518.2.3 斜截面设计……………………………………………….528.3 次梁设计……………………………………………………..538.3.1.荷载计算………………………………………………….538.3.2.计算弯矩………………………………………………….538.3.3 梁正截面配筋计算……………………………………….538.3.4 梁斜截面配筋计算……………………………………….548.4 板的设计…………………………………………………….558.4.1 单向板的设计…………………………………………….558.4.2 双向板设计……………………………………………….568.5 楼梯计算……………………………………………………..578.5.1 梯段板设计…………………………………………….....578.5.2 平台板设计……………………………………………….588.5.3 平台梁设计……………………………………………….59第 9 章 节点设计………………………………………………….....609.1 节点设计……………………………………………………..609.1.1 节点核心区剪力设计值………………………………….609.1.2 节点核心区截面验算…………………………………….619.1.3 节点核心区截面抗剪强度计算………………………….61第 10 章 基础设计……………………………………………………6110.1 基础设计……………………………………………………6110.1.1 构造要求…………………………………………………6110.1.2 边柱基础计算……………………………………………62第 11 章 PKPM 计算结果……………………………………………67第 12 章 参考资料…………………………………………………….84第 13 章 外文翻译…………………………………………………….85致谢信………………………………………………………………….96荣资商城 2 号楼工程设计书第 1 章 设计资料1.1 工程概况: 荣资商城 2 号楼位于包头市钢铁大街北,为 6 层框架结构,总建筑面积为5042.52m , 1-2 层为商场,3-6 层为写字楼。建筑及防火等级: 建筑防火等级为二级; 建筑耐火等级为二级; 耐久年限二级。1.2 气象、水文、地质资料冬季室外温度: -20℃日最大降雨量: 100.8mm月最大降雨量: 229.2mm年最大降雨量: 678.4mm年最大降雨日数: 91.3 天最大风速: 25m/s基本风压: 0.5KPa主导风向: 冬季北风,夏季冬南风积雪深度: 210mm基本雪压: 0.25KPa最高地下水位: -9m土壤冻结深度: -1.5m土壤允许承载力: 150KPa; 场地为Ⅱ类抗震设计烈度: 8 度1.3 结构抗震等级在进行建筑抗震设计时,原则上要满足三水准的抗震设防目标的要求,即“小震不坏、中震可修、大震不倒” 。在具体做法上采用二阶段设计;《规范》根据房屋设防烈度、结构类型和房屋高度,将框架结构等级划分为四级,本设计为二级抗震等级。1.4 变形缝设置变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝。1.4.1 伸缩缝要求把建筑物的墙体、楼层板、屋面等地面的上部断开,基础部分受温度影响较小,不需断开。沉降缝在有下列情况时,均需设置:(1)同一建筑物相邻部分的高度相差较大或荷载大小相差悬殊、或结构形式变化较大,易导致地基不均匀沉降时;(2)当建筑物各部分相邻基础的形式、宽度及埋置深度相差较大,造成基础底部压力有很大差异,易形成不均匀沉降时;(3)当建筑物建造在不同地基上,且难于保证均匀沉降时;(4)建筑物体型复杂、连接部位又比较薄弱时;(5)新建建筑物与原有建筑物紧密相连时。1.4.2 防震缝在下列情况时,均需设置:(1)建筑立面高差在 6m 以上;(2)建筑物有错层且错层楼板高差较大;(3)建筑物相邻各部分结构刚度、质量截然不同时。防震缝的最小宽度应按《抗震规范》规定来确定:(1)当高度不超过15m 时,可采用 70mm;(2)当高度超过 15m 时,对于 6 度、7 度、8 度、9 度抗震设防地区,建筑物每增高 5m、4m、3m 、2m 时,缝宽增加20mm。本设计建筑高度为 24m,则防震缝宽度为 130mm。根据以上规定,本设计设置 130mm 的变形缝。1.5 设计依据及计算基本条件1.5.1 设计依据1 《建筑结构荷载规范》GB50009—20012 《混凝土结构设计规范》GB50010—20023 《建筑抗震设计规范》GB50011—20011.5.2 计算基本条件1 设计使用年限为 50 年2 建筑及防火等级: 建筑防火等级为二级; 建筑耐火等级为二级; 耐久年限二级;安全等级为二级,结构重要性系数取 1.03 设计基本地震加速度:0.2g4 设计地震分组:第一组5 场地按二类场地考虑第 2 章 结构布置与计算简图2.1 设计资料2.1.1 设计标高:室内标高±0.000,室内外高差 450mm。2.1.2 墙身做法:墙身为混凝土空心砌块填充墙,外墙 300mm,内墙200mm,用 M5 混合砂浆砌筑。2.2 梁柱截面尺寸的确定2.2.1 梁截面尺寸的确定:梁的截面尺寸,应符合下列要求:1 截面高度小于或等于 800mm 时,为 50mm 的倍数;截面高度大于800mm 时,为 100mm 的倍数。2 现浇结构中主梁与次梁高度应相差 50mm。3 框架梁截面高度根据跨度、约束条件和荷载大小进行选择,一般取梁高 (~)18hl4 为了防止梁发生剪切破坏,梁高 h≤1/4 净跨。5 框架梁截面宽度可取 ,梁宽 b 不宜小于柱宽的 ,且不1(~)32b12小于 250mm。6 次梁高度宽度 ,且不小于梁高的 1/4。1(~)32bh7 现浇结构中,主梁截面的宽度不应小于 250mm,次梁截面的宽度不应小于 200mm。根据以上规定,初步拟订梁截面尺寸: 框架梁:7500mm 跨 : 11(~)()750=(62~938)28hl7200mm 跨 : 6000mm 跨 : ()()()1l4200mm 跨 : 1~420=35~28h3300mm 跨: ()()(741)l次梁:7200mm 跨: 11208652hl5300mm 跨: (~)()53=(41~3)6000 mm 跨: 7511l取次梁高 50hm取次梁宽 ,次1(~)()50(84275)32b20bm梁截面 综上可知: 1ZKL30m257H304L571C2m302.3 计算简图:2.4 柱截面尺寸的确定:柱截面尺寸有轴压比和经验来初步确定:Nfgn[]ccNAf柱组合的轴压比设计值考虑地震作用组合后柱压力增大系数,边柱取 1.3,不等跨内柱取 1.25,等跨内柱取 1.2按简支状态计算的柱的负载面积F折算在单位建筑面积上的重力荷载设计值,可根据实际荷载g计算,也可以近似取为 21~5/kNm验算柱截面的上楼层层数n柱截面面积A混凝土轴心抗压强度设计值cf框架柱轴压比限值,对一、二、三级抗震等级,分别取[]0.7、0.8、0.9边柱:321.36.1260159087c中柱: .2578.Am根据上述计算结果并考虑其他因素,取柱截面 1~2 层为700×700mm、3~6 层为 500×500mm2.5 屋面板、楼面板采用 120mm2.5.1 楼面做法:20 厚大理石板铺实拍平、水泥浆擦缝 30 厚 1:4干硬性水泥砂浆结合层 20 厚 3水泥砂浆找平 120 厚现浇钢筋混凝土楼板 20 厚水泥砂浆找平 2.5.2 屋面做法:防水卷材 SBS 20 厚 1:3水泥砂浆找平 100 厚水泥蛭石保温层 120 厚现浇钢筋混凝土楼板 20 厚水泥砂浆顶棚抹灰 2.5.3 门窗做法:门采用木门;窗采用钢框玻璃窗2.6 材料的选取对梁、柱、框架节点,根据《混凝土结构设计规范》第 11.2.1 条,框支梁、框支柱以及一级抗震等级的框架梁、柱、节点,混凝土强度等级不应低于 C30,其他结构构件,混凝土强度等级不应低于 C20。第 11.22 条,结构构件中的纵向受力钢筋宜选用 HRB400、HRB335 级钢筋,箍金宜选用 HRB335、HRB400 、HPB235 级钢筋。根据上述,选取混凝土等级如下:框架柱 C35框架梁、板、次梁 C30第 3 章 荷载计算3.1 屋面及楼面的可变荷载标准值:上人屋面 2.0 2/kNm屋面活荷载 2.0屋面雪荷载 S=1.0×0.25=0.25 2/k3.2 重力荷载计算3.2.1 屋面及楼面的永久荷载标准值1.屋面荷载:防水卷材 SBS 0.15 2/kNm20 厚 水泥砂浆找平1:320×0.02=0.4100 厚水泥蛭石保温层 5.0×0.1=0.5120 厚现浇钢筋混凝土楼板 25×0.12=3.0 2/20 厚水泥砂浆顶棚抹灰 20×0.02=0.4k总计 4.452.大理石楼面:3.楼梯板:水磨石面层 (0.3+0.15 )×0.65/0.3=0.98 /kNm三角形踏步 0.5×0.3×0.15×25/0.3=1.88混凝土斜板 0.12×25/0.894=3.36板底抹灰 0.02×17/0.894=0.38 /总计 6.6 /k4.平台板:水磨石面层 0.65 /Nm20 厚大理石板铺实拍平、水泥浆擦缝 28×0.02=0.56 2/Nm30 厚 1:4干硬性水泥砂浆结合层 20×0.03=0.6k20 厚 3水泥砂浆找平 20×0.02=0.4120 厚现浇钢筋混凝土楼板 25×0.12=3.0 2/20 厚水泥砂浆顶棚抹灰 20×0.02=0.4总计 4.9670mm 厚混凝土板 0.07×25=1.75 /kNm板底抹灰 0.02×17=2.74总计 2.743.2.2 顶层重力荷载代表值:~ 轴○ 1 ○ 91.屋面板:(6×6+7.5+0.6)×(7.2+7.5+0.6)×4.45=3002.55 kN2.梁自重:ZKL—1 0.35×0.58×(6-0.6)×18×25=493.29ZKL—2 0.35×0.58×(7.5-0.6)×4×25=140.07HKL—1 0.35×0.58×(7.2-0.6)×8×25=267.96kHKL—2 0.35×0.58×(4.2-0.6)×2×25=36.55HKL—3 0.35×0.58×(3.3-0.6)×2×25=27.41 NHKL—4 0.35×0.58×(7.5-0.6)×6×25=210.11CL—1 0.25×0.43×(7.2-0.35)×7×25=128.87kCL—2 0.25×0.43×(5.3-0.35)×6×25=115.29CL—3 0.25×0.43×(6.0-0.35)×25=3.柱子自重:0.5×0.5×3.3/2×25×26=268.13kN4.梁粉刷重ZKL—1 [0.58×6×(6-0.6)×2+0.58×(6-0.6 )-0.25×0.43×4] ×6×0.02×20=44.07ZKL—2 [0.58×(7.5-0.6)×2+0.58 ×(7.5-0.6)-0.25 ×0.46] ×4×0.02×20=9.43kNHKL—1(7.2-0.6) ×0.58×2×8×0.02×20=24.50kHKL—2(4.2-0.6) ×0.58×2×2×0.02×20=3.34HKL—3(3.3-0.6) ×0.58×2×2×0.02×20=3.43HKL—4(7.5-0.6) ×0.58×2×6×0.02×20=19.21CL—1 (7.2-0.6)×0.43×2×7×0.02×20=15.89 kCL—2 (5.3-0.6)×0.43×2×6×0.02×20=14.24 N5.板粉刷:(67.506)(.50.).269.06.墙体自重:(1)女儿墙(300 厚水泥空心砖)自重:[(67.5)2(7..5)]069.8320.7kN粉刷: .....31.27k(2)顶层 1/2 墙体自重(内墙)
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